A. Adaptasi Organisme Terhadap Lingkungan
Kelangsungan hidup organisme dipengaruhi oleh adaptasi, seleksi alam, dan perkembangbiakan. Tempat hidup alamiah suatu jenis organisme disebut habitat..
Keadaan lingkungan yang mempengaruhi suatu habitat adalah perubahan suhu udara, kelembapan, intensitas cahaya matahari, air, tanah, dan makanan. Perubahan habitat mempengaruhi kelangsungan hidup suatu organisme yang menghuninya.
Batas bawah persyaratan hidup organisme dalam habitatnya disebut titik minimum dan batas atas disebut titik maksimum. Antara kedua titik tersebut terdapat titik optimum (organisme dapat hidup dan berkembang dengan baik). Jadi ada rentang toleransi. Adaptasi adalah penyesuaian organisme terhadap lingkungannya untuk tetap hidup dan berkembang biak. Adaptasi yang dilakukan organisme, yaitu adaptasi morfologi, fisiologi, dan tingkah laku.
Keadaan lingkungan yang mempengaruhi suatu habitat adalah perubahan suhu udara, kelembapan, intensitas cahaya matahari, air, tanah, dan makanan. Perubahan habitat mempengaruhi kelangsungan hidup suatu organisme yang menghuninya.
Batas bawah persyaratan hidup organisme dalam habitatnya disebut titik minimum dan batas atas disebut titik maksimum. Antara kedua titik tersebut terdapat titik optimum (organisme dapat hidup dan berkembang dengan baik). Jadi ada rentang toleransi. Adaptasi adalah penyesuaian organisme terhadap lingkungannya untuk tetap hidup dan berkembang biak. Adaptasi yang dilakukan organisme, yaitu adaptasi morfologi, fisiologi, dan tingkah laku.
1. Adaptasi morfologi. Kesesuaian bentuk tubuh/ struktur alat-alat tubuh tertentu suatu organisme terhadap lingkungannya. Adaptasi ini mudah terlihat, baik pada hewan maupun tumbuhan.
Adaptasi morfologi pada hewan
a. Bentuk paruh dan kaki burung. Bentuk paruh burung berbeda-beda sesuai dengan jenis makanannya. Kaki (cakar) burung beraneka ragam sesuai dengan tempat hidup dan cara hidupnya. Burung elang sebagai pemangsa memiliki paruh kuat dan tajam untuk merobek mangsanya dan memiliki kaki dengan cakar kuat dan tajam untuk mencengkeram mangsanya. Burung yang mencari makan di perairan umumnya memiliki paruh pipih dan selaput di antara jari kakinya, misalnya itik. Burung pemakan ikan memiliki ujung rahang atas melengkunguntuk menangkap ikan dan rahang bawah terdapat kantung untuk menaruh ikan. Burung pelatuk pemakan serangga di lubang-lubang pohon memiliki paruh bentuk pahat yang berguna untuk mematuk pohon-pohon yang telah lapuk untuk mendapatkan makanan. Burung kasuari yang tidak dapat terbang memiliki kaki yang kuat untuk berlari dan berjalan.
b. Tipe mulut serangga. Mulut serangga terdiri dari bibir atas (labrum), bibir bawah (labium), rahang bawah (mandÃbula), rahang atas (maksila), dan hipofaring. Bagian-bagian mulut serangga berkembang sesuai dengan jenis makanannya. Belalang dengan tipe mulut menggigit dan mengunyah daun (mandibula keras dan tebal), tipe mulut nyamuk menusuk dan mengisap (mandibula, maksila, dan hipofaring bentuk seperti jarum untuk menusuk kulit), kupu-kupu tipe mulutnya mengisap (maksila bentuk galea, seperti belalai panjang untuk mengisap madu).
c. Bentuk gigi hewan. Hewan pemakan daging (karnivora) memiliki gigi taring besar dan runcing untuk menangkap dan mengoyak mangsanya, misalnya harimau, kucing, dan singa. Hewan memamah biak memiliki gigi geraham depan (premolar) dan gigi geraham belakang (molar) yang lebar dan datar untuk mengunyah/menggilas makanannya, misalnya sapi dan kerbau.
d. Bentuk tubuh hewan laut. Bentuk ikan yang ramping (torpedo, streamline) dan permukaan tubuh berlendir merupakan adaptasi hewan yang hidup di air yang mempermudahnya untuk bergerak dengan cepat.
Adaptasi morfologi pada tumbuhan
a. Tumbuhan xerofit, hidup di daerah kering, misalnya kaktus di gurun. Tumbuhan xerofit memiliki jaringan penyimpan air di dalam batangnya yang tebal dan berlapiskan zat semacam lilin, daun relatif sempit dan sedikit atau berubah bentuk menjadi selaput atau duri. Daun kaktus mempunyai kutikula yang tebal, sedikit stomata yang letaknya tersembunyi yang berfungsi mengurangi penguapan air. Sistem perakarannya lebat dan panjang sehingga tersebar luas dalam tanah untuk mendapatkan air yang cukup.
b. Tumbuhan hidrofit, hidup di air, memiliki rongga-rongga udara di antara sel-sel tubuhnya sehingga dapat mengapung di permukaan air. Contoh: kangkung, eceng gondok (Eichomia crassipes), paku air (Azolla pinnata), dan teratai. Tumbuhan hidrofit umumnya mempunyai kutikula yang tipis dan mudah ditembus air, sehingga dapat mengambil air dan zat-zat hara melalui seluruh permukaan tubuhnya. Pertukaran gas dapat melalui permukaan tubuhnya sehingga stomata tidak banyak terdapat pada daunnya.
c. Tumbuhan higrofit, hidup di lingkungan basah, memiliki daun lebar untuk mempercepat penguapan air, misalnya keladi.
d. Bentuk bunga juga sebagai adaptasi morfologi. Tumbuhan yang penyerbukannya dibantu serangga memiliki perhiasan bunga berwarna menarik. Tumbuhan yang penyerbukannya dibantu oleh angin, umumnya tidak memiliki perhiasan bunga atau perhiasan bunganya kecil.
Adaptasi fisiologi
Kesesuaian fungsi kerja alat-alat tubuh organisme terhadap keadaan lingkungan.
Contohnya, yaitu:
- Jumlah sel darah merah. Orang yang tinggal di dataran tinggi cenderung memiliki jumlah sel darah merah lebih banyak. Hal ini disebabkan kadar oksigen di pegunungan lebih sedikit dibandingkan di dataran rendah, sehingga dibutuhkan sel darah merah lebih banyak untuk mengikat oksigen lebih banyak.
- Enzim selulase pada Teredo navalis (sebangsa udang, bentuk seperti cacing dan hidup di air laut) dan hewan memamah biak. Dalam saluran pencernaan Teredo navalis terdapat kelenjar penghasil enzim selulase yang dapat mencerna kayu yang dimakannya. Pada hewan herbivor memamah biak di saluran pencernaannya terdapat mikroorganisme penghasil selulase yang berperan dalam mencerna selulosa pada selsel tumbuhan yang dimakannya.
- Pengeluaran urin pada ikan. Ikan air laut lebih sedikit mengeluarkan urin dibandingkan ikan air tawar, karena tekanan osmosis sel-sel tubuh ikan air laut lebih rendah dari tekanan osmosis air laut sehingga ikan air laut banyak minum dan sedikit mengeluarkan urin. Pada ikan air tawar, tekanan osmosis sel-sel tubuh ikan air tawar lebih tinggi dari tekanan osmosis air tawar sehingga ikan air tawar sedikit minum dan banyak mengeluarkan urin.
- Kecepatan metabolisme hewan berdarah panas akan meningkat ketika berada di daerah dingin.
- Zat kimia pada tumbuhan (zat alelopati). Zat kimia tertentu yang dikeluarkan tumbuhan dan menghambat pertumbuhan tumbuhan di sekitarnya atau zat kimia yang dihasilkan dapat mematikan hewan pemangsanya atau bau khas yang menarik serangga mendekatinya.
Adaptasi tingkah laku
Perubahan tingkah laku suatu organisme untuk menyesuaikan diri terhadap lingkungannya. Misal:
- Tingkah laku rayap bersimbiosis dengan Flagellata.. Dalam usus rayap terdapat sejenis flagellata yang menghasilkan selulase dan membantu dalam mencerna kayu. Rayap mengalami pergantian kulit pada usus bagian belakangnya, sehingga flagellata yang membantu mencerna kayu akan ikut keluar. Adaptasi tingkah laku rayap, yaitu memakan kembali kulit yang terkelupas, sehingga flagellata akan masuk ke dalam tubuh rayap kembali. Rayap yang baru menetas sering menjilati dubur rayap dewasa.
- Munculnya lumba-lumba atau paus ke permukaan air untuk menghirup udara. Lumba-lumba dan paus bernapas dengan paru-paru sehingga pada waktu tertentu lumba-lumba atau paus perlu muncul ke permukaan air untuk menghirup udara.
- Mimikri: peristiwa perubahan warna kulit tubuh pada bunglon sesuai dengan tempat ia berada untuk menghindari dari musuhnya.
- Pengeluaran cairan tinta pada cumi-cumi dan gurita saat keadaan bahaya sehingga lingkungan sekitar menjadi gelap dan pemangsa tidak mengetahui keberadaan cumi-cumi atau gurita.
- Autotomi: pemutusan ekor pada cecak atau kadal ketika dalam bahaya untuk mengalihkan perhatian pemangsang, sehingga pemangsanya menangkap ekor tersebut.
- Penggulungan tubuh pada hewan kaki seribu (keluwing) ketika ada bahaya untuk melindungi tubuhnya yang lunak.
Contoh soal:
1. Ikan hiu mempunyai bentuk tubuh streamline seperti torpedo agar mudah bergerak dengan cepat. Hal ini merupakan contoh adaptasi...
a. Morfologi c. Anatomi
b. Fisiologi d. Tingkah laku
Jawab: (a)
Ikan hiu tubuhnya berbentuk streamline agar dapat bergerak cepat merupakan contoh adaptasi morfologi karena ada penyesuaian bentuk tubuh terhadap lingkungan air.
B. Seleksi Alam
Kelangsungan hidup suatu jenis organisme antara lain dipengaruhi oleh tersedianya makanan, tempat hidup, air, oksigen, dan cahaya. Untuk memperoleh unsur-unsur yang diperlukan suatu organisme dalam lingkungannya seringkali terjadi persaingan (kompetisi). Persaingan dapat terjadi antara individu sejenis maupun individu dari spesies yang berbeda. Organisme yang memiliki sifat sesuai dengan lingkungannya dan menang dalam persaingan akan terus hidup dan bereproduksi bertambah banyak. Sebaliknya organisme yang memiliki sifat kurang sesuai dengan lingkungannya akan semakin berkurang. Seleksi alam adalah alam menyeleksi atau memilih individu-individu mana yang memiliki sifat-sifat sesuai dan melenyapkan individu-individu dengan sifat-sifat yang tidak sesuai dari suatu populasi organisme. Hanya individu-individu yang dapat menyesuaikan diri dengan lingkungannya akan dapat hidup, sedangkan yang tidak dapat menyesuaikan diri dengan lingkungannya akan punah.
1. Terbentuknya spesies baru. Organisme yang mampu beradaptasi dengan lingkungannya yang baru dapat mengarah pada terbentuknya spesies baru. Adaptasi yang terus menerus dapat menyebabkan terjadinya perubahan-perubahan pada organisme, sebagai salah satu penyebab terjadinya evolusi. Evolusi adalah proses perubahan kumulatif sifat-sifat populasi, yang terjadi dari generasi ke generasi dengan sangat lambat dan dalam waktu yang lama. Bukti evolusi diamati oleh Charles Darwin pada burung finch. Paruh burung finch bentuk dan ukurannya berbeda-beda sesuai jenis makanannya.
- Burung finch paruh tebal dan kuat pemakan biji-bijian di tanah (nenek moyang burung finch)
- Burung finch paruh lurus dan panjang pemakan atau pengisap madu bunga kaktus.
- Burung finch paruh tebal dan kuat pemakan buah dan biji-bijian.
- Burung finch paruh tebal, lurus runcing, dan lidah pendek hidup di pohon pemakan serangga dalam lubang pohon. Burung finch ini dikenal sebagai finch pelatuk.
- Burung finch paruh runcing dan ramping hidup di pohon pemakan serangga (finch penyanyi).
- Burung finch bentuk paru seperti pemakan serangga hidup di pohon memakan serangga.
Charles Darwin menduga burung finch berasal dari satu keturunan, yaitu finch dari daratan Ekuator, Amerika selatan yang bermigrasi ke kepulauan Galapagos. Karena lingkungan, burung finch beradaptasi dengan makanan yang tersedia di kepulauan Galapagos. Burung finch yang dapat beradaptasi akan bertahan hidup dan berkembang biak menghasilkan keturunan. Keturunan yang dihasilkan akan terus beradaptasi dengan lingkungannya. Adaptasi yang terus menerus menyebabkan terbentuknya spesies baru. Dari satu keturunan burung finch yang berasal dari daratan Ekuator tersebut terbentuklah spesies-spesies baru burung finch di kepulauan Galapagos.
2. Organisme yang tidak mampu beradaptasi dengan lingkungannya akan punah.
3. Hewan dan tumbuhan yang hampir punah. Contoh hewan yang hampir punah, misalnya harimau Jawa (Panthera tigris sundaicus), badak bercula satu (Rhinoceros sundaicus), harimau Bali, dan burung jalak Bali. Contoh tumbuhan yang hampir punah, misalnya padma raksasa (Rafflesia amoldi). Ketidakmampuan beradaptasi, adanya seleksi alam, dan tingkat reproduksi yang rendah dapat menyebabkan kepunahan terhadap suatu organisme, termasuk perbuatan manusia, seperti penebangan, perburuan dan penangkapan yang terus menerus.
Contoh soal:
1. Pernyataan di bawah ini yang tidak benar adalah ...
a. Organisme yang mampu menyesuaikan sifat-sifatnya dengan lingkungan akan bertahan hidup.
b. Adaptasi yang terus menerus dapat menyebabkan perubahan-perubahan pada organisme
c. Badak bercula satu mempunyai tingkat reproduksi yang tinggi
d. Salah satu faktor yang mempengaruhi kepunahan organisme, yaitu ketidakmampuan beradaptasi
Jawab: (c)
Pernyataan a, b, dan d benar. Badak bercula satu mempunyai tingkat reproduksi yang rendah, karenanya keberadaannya menjadi hewan yang langka. Organisme yang mempunyai tingkat reproduksi rendah, jumlah keturunan yang dihasilkan sedikit dan waktu yang diperlukan relatif lama, misalnya golongan mamalia (badak, harimau, gajah, orang utan, dan banteng).
Perkembangbiakan Organisme
Berkembang biak adalah kemampuan organisme menghasilkan keturunan. Tujuan organisme berkembang biak adalah untuk memperbanyak diri dan mempertahankan kelangsungan hidup jenisnya dalam ekosistem, sehingga tidak punah.
Tingkat reproduksi. Kemampuan suatu organisme dalam menghasilkan keturunan. Organisme yang mempunyai tingkat reproduksi tinggi mampu menghasilkan banyak keturunan dalam waktu relatif singkat, misalnya serangga. Organisme yang mempunyai tingkat reproduksi rendah, jumlah keturunan yang dihasilkan sedikit dan waktu yang diperlukan relatif lama, misalnya golongan mamalia (badak, harimau, gajah, orang utan, dan banteng) dan beberapa jenis burung.
Cara perkembangbiakan organisme
Perkembangbiakan pada hewan ada dua macam, yaitu secara seksual (generatif) dan aseksual (vegetatif), pada tumbuhan secara generatif dan vegetatif.
- Perkembangbiakan generatif (secara kawin/seksual), terjadinya individu baru yang didahului oleh penyatuan dua sel kelamin (gamet), yaitu sel kelamin jantan dan sel kelamin betina. Dua sel bersatu (pembuahan/fertilisasi) membentuk zigot, lalu berkembang menjadi individu baru. Pada protista perkembangbiakan secara generatif dapat terjadi dengan cara konjugasi, yaitu perkembangbiakan generatif pada organisme yang belum jelas jenis kelaminnya, misalnya pada Spirogym.
- Perkembangbiakan vegetatif (tak kawin/aseksual), terjadinya individu baru tanpa adanya penyatuan sel kelamin jantan dan sel kelamin betina. Perkembangbiakan vegetatif biasanya terjadi pada monera, protista, jamur, tumbuhan, dan hewan avertebrata. Perkembangan vegetatif dengan berbagai cara, yaitu membelah diri, membentuk tunas, dan spora. Membelah diri, misalnya pada protista (Amoeba dan kepunahan terhadap suatu organisme, termasuk perbuatan manusia, seperti penebangan, perburuan dan penangkapan yang terus menerus.
Contoh soal:
1. Pernyataan di bawah ini yang tidak benar adalah ...
a. Organisme yang mampu menyesuaikan sifat-sifatnya dengan lingkungan akan bertahan hidup.
b. Adaptasi yang terus menerus dapat menyebabkan perubahan-perubahan pada organisme
c. Badak bercula satu mempunyai tingkat reproduksi yang tinggi
d. Salah satu faktor yang mempengaruhi kepunahan organisme, yaitu ketidakmampuan beradaptasi
Jawab: (c)
Pernyataan a, b, dan d benar. Badak bercula satu mempunyai tingkat reproduksi yang rendah, karenanya keberadaannya menjadi hewan yang langka. Organisme yang mempunyai tingkat reproduksi rendah, jumlah keturunan yang dihasilkan sedikit dan waktu yang diperlukan relatif lama, misalnya golongan mamalia (badak, harimau, gajah, orang utan, dan banteng).
Perkembangbiakan Organisme
Berkembang biak adalah kemampuan organisme menghasilkan keturunan. Tujuan organisme berkembang biak adalah untuk memperbanyak diri dan mempertahankan kelangsungan hidup jenisnya dalam ekosistem, sehingga tidak punah.
Tingkat reproduksi. Kemampuan suatu organisme dalam menghasilkan keturunan. Organisme yang mempunyai tingkat reproduksi tinggi mampu menghasilkan banyak keturunan dalam waktu relatif singkat, misalnya serangga. Organisme yang mempunyai tingkat reproduksi rendah, jumlah keturunan yang dihasilkan sedikit dan waktu yang diperlukan relatif lama, misalnya golongan mamalia (badak, harimau, gajah, orang utan, dan banteng) dan beberapa jenis burung.
Cara perkembangbiakan organisme
Perkembangbiakan pada hewan ada dua macam, yaitu secara seksual (generatif) dan aseksual (vegetatif), pada tumbuhan secara generatif dan vegetatif.
- Perkembangbiakan generatif (secara kawin/seksual), terjadinya individu baru yang didahului oleh penyatuan dua sel kelamin (gamet), yaitu sel kelamin jantan dan sel kelamin betina. Dua sel bersatu (pembuahan/fertilisasi) membentuk zigot, lalu berkembang menjadi individu baru. Pada protista perkembangbiakan secara generatif dapat terjadi dengan cara konjugasi, yaitu perkembangbiakan generatif pada organisme yang belum jelas jenis kelaminnya, misalnya pada Spirogym.
- Perkembangbiakan vegetatif (tak kawin/aseksual), terjadinya individu baru tanpa adanya penyatuan sel kelamin jantan dan sel kelamin betina. Perkembangbiakan vegetatif biasanya terjadi pada monera, protista, jamur, tumbuhan, dan hewan avertebrata. Perkembangan vegetatif dengan berbagai cara, yaitu membelah diri, membentuk tunas, dan spora. Membelah diri, misalnya pada protista (Amoeba dan
- Paramaeciunt), ganggang biru, bakteri, dan khamir. Membentuk tunas, misalnya pada tanaman pisang, bambu, Saccharomyces, dan Hydra. Membentuk spora, misalnya pada jamur, tumbuhan lumut, dan tumbuhan paku
- Perkembangbiakan vegetatif dan generatif. Tumbuhan biji dapat berkembang biak secara generatif dengan biji dan secara vegetatif dengan bagian dari tubuhnya, misalnya cangkok, setek, beberapa dapat berkembang biak dari akar atau daunnya. Pada Hydra, perkembangbiakan generatif dilakukan dengan membentuk sperma yang dihasilkan oleh testis dan ovum yang dihasilkan oleh ovarium, dan secara vegetatif dengan membentuk tunas (kuncup).
a. Perkembangbiakan generatif diawali dengan fertilisasi sel kelamin jantan dan betina
b. Keturunan perkembangbiakan vegetatif mempunyai sifat-sifat campuran dari kedua induknya
c. Perkembangbiakan generatif tumbuhan biji melalui biji dan vegetatifnya dapat dengan cara setek
d. Organisme dengan tingkat reproduksi rendah rentan dengan kepunahan.
Jawab: (b)
Perkembangbiakan generatif menghasilkan keturunan yang mempunyai sifat-sifat perpaduan dari induk jantan dan betinanya, sedangkan keturunan pada perkembangbiakan vegetatif hanya menurunkan sifat-sifat dari satu induknya saja.
